Нюанс сборки ЗМЗ V8 с кастомной поршневой

Приветствую ! Сейчас в работу поступил ещё один ЗМЗ V8, в связи с чем стал поднимать всё, что осталось по предыдущему мотору, и в процессе натолкнулся на одну вещь, которую в своё время записал, чтобы поделиться с людьми, но к сожалению забыл это сделать. А вещь на самом деле немаловажная, из разряда мелочей, которые довольно чувствительно ударить по проекту, если не уделить им внимания.

Речь пойдёт о некоторых особенностях сборки грузовых ЗМЗ V8 («низкий» блок) в варианте с рабочим объёмом 4,67 литра и кастомной поршневой с вытеснителями, переделанной из заводских поршней ГАЗ-53 с толстым днищем. Подробнее познакомиться с этой переделкой, зачем она нужна и что даёт, можно в этих трёх темах:

Если вкратце — то на днище поршня формируется вытеснитель, который выступает в камеру сгорания и тем самым повышает степень сжатия, а также дорабатывается профиль юбки поршня.

Как человек, повторивший всё это «в металле», могу сказать, что в этих темах описано очень многое из того, с чем вам придётся столкнуться, но всё же не всё, есть очень много нюансов. Одним из них и оказалась проблема, с которой я столкнулся уже на завершающем этапе, непосредственно при сборке двигателя.

Посмотрите, пожалуйста, внимательно на эти два поршня:

Это поршни из комплекта поршневой, изготовленного по моему заказу из заводской поршневой для ГАЗ-53 (к сожалению, не знаю какого производства поршневая была взята за основу). По самой работе никаких претензий нет, однако при сборке двигателя всё же вышла неприятная накладка: коленчатый вал мотора отказался проворачиваться на 360 градусов, поскольку в своей ВМТ один из поршней намертво упирался приливом на бобышке поршневого пальца в противовес коленчатого вала (а до этого вал совершенно свободно вращался с ключа, при установленной набивке и затянутых нужным моментом коренных подшипниках). Если конкретно — то такая проблема постигла поршень четвёртого цилиндра, бобышка которого из-за особенностей компоновки двигателя очень близко проходит к противовесу коленвала

Комплекты поршней и гильз были пронумерованы изготовителем и при сборке были установлены в соответствии с этими номерами. Мехобработка юбок поршней была выполнена так, что приливы бобышки поршневого пальца не затрагивались, чтобы оставить достаточно металла для последующей ручной подгонки по массе путём удаления с неё металла (как это предписано руководством по ремонту этих двигателей).

Но из-за большого разновеса исходной поршневой после мехобработки (до 10 грамм, со слов изготовителя) вышло так, что на некоторых поршнях бобышка оказалась вся попилена и приливы практически полностью удалены (как на первой картинке), а кое-где они остались практически нетронуты. И вот так получилось, что именно в четвёртом цилиндре, где критичен зазор между бобышкой противовесом, и оказался один из наименее запиленных поршней…

Так как комплекты все подогнаны по массе, снимать ещё больше металла с поршня было нельзя, но можно менять комплекты местами. Поэтому просто были поменяны местами комплекты (гильза + поршень + поршневой палец) между четвёртым цилиндром и вторым.

Делать это абсолютно допустимо, так как нумерация комплектов носила совершенно условный характер (и производитель поршневой это подтвердил). Единственный вопрос возникал по поводу того, что втулки в верхних головках шатунов уже были подогнаны под конкретные поршневые пальцы (шатуны, естественно, остаются на своих местах !), но сборка показала, что, в принципе, даже в «чужом» шатуне пальцы чувствовали себя нормально, т.е. не клинили, но и не имели люфта (что, видимо, говорит о том, что они изначально имели очень близкие друг к другу диаметры).

После этого коленвал стал нормально вращаться, мотор был собран и за прошлый сезон отработал больше полусотни тысяч км на грузовике (сейчас посевная в разгаре, так что думаю что уже ближе к сотне тысяч).

Короче, в итоге я обделался, как говорится, лёгким испугом, но всё же — учитывайте мой опыт, и смотрите, чтобы по возможности в четвёртый цилиндр (напомню, у V8 это тот, который самый задний на правой банке цилиндров) с самого начала был «назначен» поршень, у которого бобышка запилена сильнее всего. В идеале — от приливов на нём вообще не должно ничего остаться, это гарантия того, что бобышка уверенно разойдётся с коленвалом. Имейте в виду, что на всех поршнях сразу полностью срезать бобышки заподлицо нельзя — как уже говорилось, на поршне должен остаться некий запас металла для подгонки по массе, если вы срежете приливы бобышек полностью, появится вероятность, что при дальнейшем удалении металла для подгонки массы бобышки окажутся слишком сильно ослабленными.

Также стоит следить за зазором в других крайних цилиндрах — первом, пятом и восьмом, где поршень также находится вблизи от массивных крайних противовесов коленчатого вала. Вполне возможно, что мне просто повезло и в этих цилиндрах с самого начала оказались поршни с достаточным количеством снятого с бобышек металла, которые ни за что не задевали.

Читать еще: Большие обороты двигателя форд мондео

В средние цилиндры, насколько я понимаю, можно смело ставить поршни с полнотелыми бобышками, если таковые у вас в процессе подгонки поршневой образовались — здесь они никак не мешают, так как средние противовесы коленвала узкие.

И даже если коленвал после сборки проворачивается — всё равно проверяйте зазор между бобышками и противовесами во избежание неприятных сюрпризов: мотор может даже прокручиваться, пусть и туговато, но при этом поршень хоть и немного, но задевает за противовес, что при работе мотора на оборотах может обернуться довольно неприятными последствиями.

Данные сведения были доведены до изготовителя поршневой, и он обещал принять меры, т.е. в дальнейшем нумеровать комплекты таким образом, чтобы номером IV помечался по возможности поршень с наиболее запиленными бобышками. Но какой комплект и какого производителя попадётся вам, я сказать не могу. По словам производителя поршневой, я не единственный, кто столкнулся с этим явлением, хотя оно и очень редкое.

Разумеется, конструкция поршней разных производителей может отличаться. Так, поршневая ГАЗ-53 производства Кострома («Мотордеталь») вообще в принципе не годится для такой переделки, поскольку у неё тонкое днище, и после фрезеровки на нём вытеснителя толщина днища доработанного поршня местами достигает всего 2-2,5 мм, чего откровенно маловато. Да и металл у Костромы какой-то говноватый, при попытке обработки начинает крошиться, в отливках много пор.

Поршень двигателя.

Условия, в которых работает поршень, экстремальны и характеризуются высоким давлением, температурой и инерционными нагрузками. Поэтому поршни на современных двигателях изготавливаются из легкого, прочного и термостойкого материала – алюминиевого сплава, реже из стали. Поршни изготавливаются двумя способами – литьем под давлением или штамповкой, т.н. кованые поршни.

Схема поршня двигателя

1.головка поршня;
2.поршневой палец;
3.стопорное кольцо;
4.бобышка;
5.поршневая головка шатуна;
6.юбка поршня;
7.стальная вставка;
8.первое компрессионное кольцо (трапециевидное);
9.второе компрессионное кольцо (коническое с подрезом);
10.маслосъемное кольцо (с пружинным расширителем и 11.дренажными отверстиями)

Поршень цельный конструктивный элемент, который условно разделяют на головку (в некоторых источниках ее называют днище) и юбку. Форма и конструкция поршня в значительной степени определяются типом двигателя, формой камеры сгорания и процессом сгорания, протекающим в ней. Поршень бензинового двигателя имеет плоскую или близкую к плоской поверхность головки. В ней могут быть выполнены канавки для полного открытия клапанов. Поршни двигателей с непосредственным впрыском топлива имеют более сложную форму. В головке поршня дизельного двигателя выполняется камера сгорания определенной формы, которая обеспечивает хорошее завихрение и улучшает смесеобразование.

Ниже головки поршня выполняются канавки для установки поршневых колец. Юбка поршня имеет конусообразную или криволинейную (бочкообразную) форму. Такая форма юбки компенсирует температурное расширение поршня при нагреве. При достижении рабочей температуры двигателя поршень принимает цилиндрическую форму. Для снижения потерь на трение на боковую поверхность поршня наносится слой антифрикционного материала (дисульфид молибдена, графит). В юбке поршня выполнены отверстия с приливами (бобышки) для крепления поршневого пальца.

Охлаждение поршня осуществляется со стороны внутренней поверхности различными способами:

масляный туман в цилиндре;
разбрызгивание масла через отверстие в шатуне;
разбрызгивание масла специальной форсункой;
впрыскивание масла в специальный кольцевой канал в зоне колец;
циркуляция масла по трубчатому змеевику в головке поршня.
Поршневые кольца образуют плотное соединение поршня со стенками цилиндра. Они изготавливаются из модифицированного чугуна. Поршневые кольца основной источник трения в двигателе внутреннего сгорания. Потери на трение в кольцах достигают до 25% всех механических потерь в двигателе.

Число и расположение колец зависит от типа и назначения двигателя. Самая распространенная схема – два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Компрессионные кольца препятствуют прорыву газов из камеры сгорания в картер двигателя. Первое компрессионное кольцо работает в наиболее тяжелых условиях. Поэтому на поршнях дизельных и ряда форсированных бензиновых двигателей в канавке кольца устанавливается стальная вставка, повышающая прочность и позволяющая реализовать максимальную степень сжатия. Компрессионные кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную, коническую форму, некоторые выполняются с порезом (вырезом).

Маслосъемное кольцо удаляет излишки масла с поверхности цилиндра и препятствует попаданию масла в камеру сгорания. Кольцо имеет множество дренажных отверстий. Некоторые конструкции колец имеют пружинный расширитель.

Соединение поршня с шатуном осуществляется с помощью поршневого пальца, который имеет трубчатую форму и изготавливается из стали. Имеется несколько способ установки поршневого пальца. Самый популярный т.н. плавающий палец, который имеет возможность проворачиваться в бобышках и поршневой головке шатуна во время работы. Для предотвращения смещения пальца он фиксируется стопорными кольцами. Значительно реже применяется жесткое закрепление концов пальца в поршне или жесткое закрепление пальца в поршневой головке шатуна.

Поршень, поршневые кольца и поршневой палец носят устоявшееся название поршневая группа.

Читать еще: Щелканье при запуске двигателя

бобышка поршня

Информация о пользовании

Проверка зазоров в подшипниках пластиковой полосой Plastic Gauge

Как просто проверить зазор в подшипнике коленчатого вала и шатунов? Каким может быть максимальный зазор в подшипнике? И каким быть минимальный зазор в подшипнике? Как использовать измерительные полосы.

Информация о диагностике

Изломы поршневых пальцев

Что может произойти при слишком частом применении средств для облегчения пуска, таких как пусковая жидкость в аэрозольной упаковке? Почему сломался поршневой палец? Он был неправильно монтирован? Или в.

Информация о диагностике

Hарушения режима сгорания 3/3

Что такое калильное зажигание и каковы его причины? Что происходит, если монтировать неправильный поршень? Какую роль играет при этом диаметр камеры сгорания? Что такое детонационное сгорание? Каковы.

Информация о диагностике

Hарушения режима сгорания 2/3

Что такое калильное зажигание и каковы его причины? Почему расплавилась головка поршня за поршневыми кольцами? Что происходит, когда в дизельных двигателях с непосредственным впрыском топливная форсунка.

Информация о диагностике

Hарушения режима сгорания 1/3

Головка поршня полностью изношена? Перемычка между кольцами сломана между первым и вторым компрессионными поршневыми кольцами? Задиры на поршне или повреждения из-за перегрева, тем не менее.

Информация о пользовании

Вставки вихревой камеры

Правильное обращение с головками блоков цилиндров старых моделей

Что такое вставки вихревой камеры? Какую высоту имеет выступ вихревой камеры? Какие проблемы могут возникнуть в головках блока цилиндров, снабженных вихревыми камерами? Можно ли обрабатывать.

Информация о диагностике

Повреждения от перегрева

Почему видны задиры по всей головке поршня? Что происходит, когда из-за деформированной или дефектной масляной форсунки поршень недостаточно охлаждается снизу? Как возникают задиры с обеих сторон на.

Информация о диагностике

Возникающий при работе всухую задир

Что происходит, когда поршни, поршневые кольца и рабочая поверхность цилиндра трутся друг о друга без смазки? Откуда берутся задиры на юбке поршня? Почему в двигателях с воздушным охлаждением спойлеры.

Информация о диагностике

Задиры из-за недостаточного зазора

Что такое задир из-за недостаточного зазора? Из-за чего поршень и цилиндр работают «всухую»? Какова причина задиров на юбке поршня? Почему поршневой палец имеет синеватый отблеск? И как образовываются.

Информация о диагностике

Проблемы при уплотнении и повреждения колец

Вибрация поршневого кольца

Вибрация поршневого кольца приводит к потере мощности и высокому расходу масла. Но что такое вибрация поршневого кольца? Какие существуют виды вибрации поршневого кольца? Каковы причины осевой и.

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Поршень двигателя HYUNDAI HD65, 78, County: сердце корейских моторов

На среднетоннажные грузовые автомобили Hyundai устанавливается несколько моделей дизелей, в которых используется большое число унифицированных деталей. К таким деталям относятся поршни, кольца и поршневые пальцы — все об этих деталях, их конструкции, применимости, особенностях и ТО читайте в статье.

Типы, применимость и конструкция поршней Hyundai HD65/72/78 и County

В среднетоннажных грузовых автомобилях Hyundai моделей HD-65, 72, 78, а также в автобусах Hyundai County используются рядные четырехцилиндровые турбированные дизельные двигатели мощностью 130-140 л.с. моделей D4DA, D4DB, D4DC, D4DD, D4AF и D4AL. Это неприхотливые, мощные и достаточно экономичные двигатели, которые хорошо выполняют свою работу и имеют значительный ресурс. А кроме того, эти моторы, особенно их модификации экологических классов до «Евро-3», имеют довольно простое устройство и требуют относительно малых затрат на ремонт.

Во всех этих двигателях используются принципиально одинаковые по конструкции и конфигурации поршни и сопряженные с ними детали.

Читать еще: Двигатель авс расход топлива

Поршни — цельнолитые, изготовлены из алюминиевого сплава, во всех двигателях имеют диаметр около 104 мм (103,91), и только в моторах D4AL поршень имеет диаметр 100 мм. Поршни имеют типичную для дизеля конфигурацию — плоское днище, в котором выполнена камера сгорания, три канавки под поршневые кольца, два отверстия для пальца и овальная юбка. Камера сгорания — круглая в плане, с центральным возвышением, ее центр смещен вправо и назад (если смотреть на поршень со стороны носка коленвала). Некоторое смещение имеет и ось поршневого пальца — это обеспечивает уравновешивание поршневой группы при вращении и снижает уровень шума.

Для установки пальца внутри поршня выполнены два прилива — бобышки, в которых расточены соосные отверстия. В отверстиях имеются канавки для установки стопорных колец поршневого пальца. Эти кольца — стальные, имеют обычную конфигурацию с загнутыми внутрь усами. Поршневой палец имеет диаметр 36 мм.

Внутри поршня, у днища между бобышками пальца, имеются четыре металлические термокомпенсирующие вставки. Данные вставки необходимы для компенсации изменения габаритов поршня при нагреве и охлаждении, они обеспечивают требуемый зазор между поршнем и гильзой независимо от температуры двигателя.

Верхнее компрессионное кольцо также устанавливается в стальную вставку, образующую канавку. Нижнее компрессионное кольцо и маслосъемное кольцо вставляются в канавки, выполненные непосредственно в теле поршня. По окружности канавки маслосъемного кольца выполнен ряд отверстий (восемь штук) для удаления излишков смазочного материала в масляный поддон. Верхнее компрессионное кольцо — бочкообразное, полутрапециевидного типа, нижнее компрессионное кольцо имеет коническую внешнюю поверхность (обеспечивает дополнительное удаление масла со стенки гильзы, снижая его расход на угар) и внутреннюю ступенчатую поверхность (подрез). Маслосъемное кольцо — ненаборное, коробчатого типа, с расширителем в виде цилиндрической пружины. Внешние поверхности всех колец хромированы.

На боковых поверхностях поршней, по обе стороны от отверстия пальца, выбраны карманы для компенсации расширения пальца. Во время работы двигателя стальной палец и алюминиевые бобышки, отлитые в поршне, расширяются неодинаково, и простой цилиндрический поршень мог бы заклинить в районе бобышек. Наличие карманов предотвращает подобные ситуации. Во всех поршнях указанных двигателей выполнено по два кармана вокруг отверстия поршневого пальца, а в поршне ранних двигателей D4AL «Евро-1» вокруг отверстия выполнен один большой карман от нижней части маслосъемного кольца до нижнего края юбки. Дополнительно карманы охлаждаются маслом, которое по вертикальному желобку поступает из канавки маслосъемного кольца.

На днище поршня нанесена его маркировка:

Отметка направления установки поршня — треугольник, показывающий на переднюю часть двигателя;
Весовая отметка (верхний ряд, слева) — буква «O», «P», «Q», «R», «S» или «U», указывающая на весовую балансировку данного поршня (разница масс поршней одной группы не превышает 4-5 грамм, минимальная масса поршня — 1005 грамм, максимальная — 1158 грамм);
Отметка увеличенного ремонтного размера (верхний ряд, справа от весовой отметки) — всего используется четыре ремонтных размера 0,25, 0,5, 0,75 и 1 мм (такие же размеры относятся и к гильзам), что позволяет ремонтировать мотор хонингованием цилиндров и с заменой гильз;
Номер детали (нижний ряд).

Все поршня рассматриваемых двигателей производятся подразделением Mobis Korea.

Вопросы ТО, ремонта и замены поршней и связанных деталей

С течением времени поршень, поршневые кольца и палец, а также гильза цилиндра и другие детали поршневой группы изнашиваются и приходят в негодность, поэтому требуют ремонта и замены. Дефектовка деталей производится при разобранном двигателе и требует применения специального инструмента, поэтому данная работа должна выполняться в условиях автосервиса. Здесь же отметим несколько важных деталей.

При дефектовке проверяются диаметры поршня и гильзы (поршня — по центру отверстий под палец, гильзы — в трех местах по ее длине), зазоры между канавками и поршневыми кольцами, зазор между поршневым пальцем и поршнем, а также вылет поршня из блока в ВМТ. В случае, если зазоры больше допустимых (они указаны в соответствующей документации и инструкциях), то принимается решение о замене деталей. Кроме того, производится оценка состояния деталей по их внешнему виду. Например, изменение цвета пальца и поршня (обычно происходит при перегреве), закоксовка канавок, наличие трещин, борозд и других деформаций на деталях — это веский повод произвести замену или ремонт данных деталей.

Следует отметить, что при замене поршневой группы поршни обязательно должны подбираться по весовой группе и ремонтным размерам, а также должен соблюдаться весовой баланс при подборе поршневых пальцев и шатунов. Обычно поршни продаются комплектами по четыре штуки вместе с пальцами и стопорными кольцами, все детали комплекта подобраны по весу и размерам, что снижает вероятность ошибки.

При щадящей эксплуатации двигателя, своевременном проведении ТО и использовании качественного моторного масла поршни будут служить долго и надежно, обеспечивая бесперебойную работу дизелей грузовиков и автобусов Hyundai.

Нюанс сборки ЗМЗ V8 с кастомной поршневой